Russiske kjemikere og molekylærbiologer har funnet ut at søppel-DNA i endene av kromosomer inneholder instruksjoner for å syntetisere et protein som hjelper celler ikke å dø av stress. Resultatene ble presentert i tidsskriftet Nucleic Acids Research.
Dette proteinet er interessant ved at det finnes i RNA, som tidligere ble ansett som ikke-kodende, en av "hjelperne" til telomerase. Vi oppdaget at den kan ha en annen funksjon hvis den ikke er i cellekjernen, men i dens cytoplasma. Studien av alle egenskapene til telomerase kan bringe forskere nærmere opprettelsen av "ungdommens eliksir" og hjelpe i kampen mot kreft, "sier Maria Rubtsova fra Lomonosov Moskva statsuniversitet, hvis ord er rapportert av universitetets pressetjeneste.
Nøkkelen til udødelighet
Cellene til embryoet og de embryonale stamcellene er praktisk talt udødelige sett fra biologiens synspunkt - de kan leve nesten på ubestemt tid i et tilstrekkelig miljø, og dele et ubegrenset antall ganger. I kontrast mister celler i den voksne kroppen gradvis evnen til å dele seg etter 40-50 divisjonssykluser, og går inn i aldringsfasen, noe som antagelig reduserer sjansene for å utvikle kreft.
Disse forskjellene skyldes det faktum at hver deling av "voksne" celler fører til en reduksjon i lengden på kromosomene, hvis ender er merket med spesielle repeterende segmenter, de såkalte telomerene. Når det er for få telomerer, trekker cellen seg tilbake og slutter å delta i kroppens liv.
Dette skjer aldri i embryonale og kreftceller, siden deres telomerer fornyes og forlenges med hver divisjon takket være spesielle enzymer, telomeraser. Generene som er ansvarlige for sammensetningen av disse proteinene er "slått av" i voksne celler, og de siste årene har forskere aktivt tenkt på om det er mulig å forlenge menneskelivet ved å tvinge dem på tvang eller lage en kunstig analog telomeraser.
Rubtsova og kollegene hennes har lenge studert hvordan "naturlige" telomeraser hos mennesker og andre pattedyr fungerer. Nylig lurte de på hvorfor vanlige celler i kroppen, der dette proteinet ikke fungerer, av en eller annen grunn syntetiserer store mengder av en av dets assistenter, et kort RNA-molekyl kalt TERC.
Salgsfremmende video:
Denne sekvensen på rundt 450 "genetiske bokstaver", forklarer biokjemikeren, var tidligere antatt å være et vanlig stykke "søppel-DNA" som telomerase kopierer og legger til endene av kromosomer. Av denne grunn ga forskerne ikke så mye oppmerksomhet til strukturen til TERC og de mulige rollene til dette fragmentet av genomet i livene til celler.
Skjult hjelper
Analyser strukturen av dette RNA i humane kreftceller, bemerket Rubtsovas team at det er en spesiell nukleotidsekvens inne i det, som vanligvis markerer begynnelsen på et proteinmolekyl. Etter å ha funnet et så nysgjerrig "stykke", sjekket forskerne om det er analoger i cellene til andre pattedyr.
Det viste seg at de var til stede i DNAet fra katter, hester, mus og mange andre dyr, og strukturen av dette fragmentet i genomet til hvert av disse dyrene falt sammen av omtrent halvparten. Dette fikk genetikere til å tro at i TERC ble det ikke bevart meningsløse fragmenter av gamle gener, men et helt "levende" protein.
De testet denne ideen ved å sette inn ekstra kopier av dette RNA i DNAet til de samme kreftcellene og få dem til å lese mer aktivt slike regioner. I tillegg gjennomførte forskerne en serie lignende eksperimenter på E. coli, i hvis genom det ikke er noen "klassiske" kromosomer og telomeraser.
Det viste seg at telomerase-RNA faktisk var ansvarlig for syntesen av spesielle proteinmolekyler, hTERP, som bare besto av 121 aminosyrer. Den økte konsentrasjonen i kreftceller og mikrober, som ytterligere eksperimenter viste, beskyttet dem mot forskjellige typer cellulært stress, og reddet livet i tilfelle overoppheting, mangel på mat eller utseendet av giftstoffer.
Årsaken til dette, som Rubtsova og hennes kolleger senere fant ut, var at hTERP akselererer prosessen med å "behandle" utklipp av proteiner, RNA og andre molekyler i lysosomer, de viktigste "forbrenningsovnene" i cellen. Dette beskytter dem samtidig fra død og reduserer sjansene for mutasjoner og utvikling av kreft betydelig.
Ytterligere eksperimenter, ifølge genetikere, vil hjelpe oss å forstå hvordan telomerase og hTERP interagerer med hverandre, og hvordan de kan brukes til å lage en slags "elixir of youth" som er trygt fra onkologisk synspunkt.
